Zirconium oxide ati aluminiomu oxide fi papo ikore Zirconia Toughened Alumina (ZTA), ohun exceptional ohun elo ni ọpọlọpọ awọn ohun elo. Awọn ohun-ini ẹrọ, agbara, egugun toughness, rirọ, líle ati yiya resistance ni a mọrírì pupọ ninu ohun elo seramiki idapọpọ ti o jẹ ti kilasi ti awọn akojọpọ AZ. ZTA ti di yiyan ti o fẹ fun agbara ẹrọ giga, gbona resistance ati ipata resistance.
Yiyipada awọn Tiwqn ati igbekale
Lara ohun miiran, Zirconia Toughened Alumina ni awọn oka zirconia ti o tuka ni iṣọkan laarin matrix alumina kan.. Ni deede, eyi pẹlu 10-20% iwọn didun ti ZrO2 ni aluminiomu. Da lori wọn ti yẹ, awọn apopọ agbegbe ṣe alabapin si awọn ohun elo amọ pẹlu awọn ẹya kan pato ti o da lori ohun elo kan pato.
Awọn ohun amorindun ile: Alumina ati Zirconia
Awọn paati akọkọ ti o dapọ lati dagba ZTA jẹ alumina ati zirconia. Jubẹlọ, Awọn aranmo orthopedic ti nlo ohun elo seramiki yii ti a mọ ni Aluminiomu Oxide (Al2O3) ninu itan-akọọlẹ nitori ibaramu biocompatibility ti o dara bi daradara bi agbara ẹrọ nla rẹ ati resistance fifọ.
Ohun-ini iyalẹnu miiran ti zirconia ni awọn iwọn kekere ti ipata bi daradara bi iduroṣinṣin kemikali ti o dara ati agbara ẹrọ giga.. Modules Ọdọmọde rẹ wa ni aṣẹ kanna ti titobi pẹlu awọn irin alagbara, irin.
Bí A Ṣe Ṣe E
Lati gbejade ZTA tumọ si ṣiṣẹda awọn irugbin zirconia tetragonal-phase zirconia ni iṣọkan pin kaakiri matrix alumina kan. Idojukọ aapọn ijakadi le paarọ eto kristali tetragonal sinu monoclinic kan nitorinaa yori si ilosoke ti o ni nkan ṣe ni iwọn didun ti zirconia. Iru imugboroja iwọn didun ni imunadoko yi pada tabi da idagba kiraki duro ti o yori si lile ati agbara nla.
Awọn ohun-ini ẹrọ ti ZrO2-Al2O3 Awọn ohun elo amọ
Ọpọlọpọ awọn ohun-ini ẹrọ ti a fihan nipasẹ ZTA pẹlu líle ti o ga ju awọn alumini ti aṣa lọ pẹlu awọn iye iwuwo kanna., Agbara flexural ti o ga ju awọn alumina ti aṣa ati kekere ju alafidipupo zirconia mora ti awọn imugboroja igbona laini (CLTE).
Zirconia Toughened Alumina ni agbara ẹrọ ti o ga ati pe o jẹ sooro igbona nitorinaa ko bajẹ.. Ni isalẹ wa diẹ ninu awọn ohun-ini ZTA:
Ohun-ini Iye
Ilana kemikali Zr-Al2O3
iwuwo 4.1-4.38 g/cm^3
Lile 1750-2100 Bọtini
Rirọ 45-49 x 10^6 psi
Flexure Agbara 100-145 ksi
Iwọn ti Poisson 0.26
Egugun Lile 5-7 MPa m^1/2
olùsọdipúpọ ti Gbona Imugboroosi 8.0-8.1 x 10^-6 1/C
Gbona Conductivity 20.0-21.0 W/mK
mọnamọna Resistance 325 °C
O pọju Ṣiṣẹ iwọn otutu 1650 °C
Awọn ohun elo ti ZrO2-Al2O3 Seramiki
Zirconia Toughened Alumina ti lo ni ọpọlọpọ awọn ohun elo bii awọn ti o nilo agbara giga ati wọ resistance. Awọn wọnyi ni àtọwọdá edidi, apa aso, pisitini fifa, spraying nozzles ati awọn miiran ise awọn ẹya ara.
Biocompatibility ti ZTA
Ni orisirisi awọn iwadi, ZTA ti royin lati gbejade ko si ifaseyin àsopọ buburu lori gbingbin nitorinaa jẹ ki o jẹ oludije to dara fun awọn paati ti o ru ẹru orthopedic. Ni afikun, lile, lile ati agbara ti a fihan nipasẹ awọn ohun elo amọ zirconia-alumina jẹ ki wọn baamu fun awọn paati ti o ni ẹru orthopedic.
ZTA ni Hip Arthroplasty
Awọn ifọrọwanilẹnuwo nla ti wa lori awọn ohun elo amọ bii alumina, zirconia ati zirconia toughened alumina (ZTA) bi awọn ohun elo ti o yẹ ni arthroplasty hip . Awọn anfani wọnyi ti ZTA ni aṣeyọri laisi nini lati ṣafikun awọn aila-nfani ti o ni nkan ṣe pẹlu yttria-stabilized zirconia ti o ṣe afihan awọn ohun-ini ẹrọ giga tabi alumina pẹlu inertness giga rẹ..
ZTA ni Orunkun Arthroplasty
Pupọ julọ, seramiki afisinu awọn aṣa fun lapapọ orokun arthroplasty (TKA) ti ni idagbasoke lati le koju ọran ti awọn aati inira ti o le waye ninu awọn alaisan nigbati titanium ode oni tabi awọn paati alloy cobalt-chromium ti tu awọn patikulu wọ.. Awọn Zirconia Toughened Alumina (ZTA) Matrix Composite jẹ biomaterial gige eti fun iru awọn ohun elo.
ZTA: Ojo iwaju Ileri
Eyi pẹlu iwadii lilọsiwaju bii idagbasoke lori awọn ọna imudara awọn abuda ZTA ati awọn lilo agbara rẹ. Alumina ti a ṣe ilana ipele miiran ti Zirconia Toughened Alumina ti jẹ apẹrẹ pẹlu awọn ohun-ini ẹrọ ni awọn ofin ti agbara irọrun ti o kere pupọ ju awọn ti o wa lati Biolox® Delta ti iṣowo.. Omiiran, gẹgẹbi awọn ohun elo ohun elo amọ nitride silikoni ti a ṣe laipẹ sinu arthroplasty hip tun ṣe afihan agbara ti o ga ju alumina lọ.Ọjọ iwaju jẹ imọlẹ fun ZTA pẹlu ọpọlọpọ awọn ohun elo ati awọn ohun-ini to gaju.. Nitorina, pẹlu imọ-ẹrọ idagbasoke, o nireti pe ZTA yoo jẹ ipilẹ fun awọn imọran tuntun lori ọpọlọpọ awọn iwaju paapaa lori biomedicine.